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Framework zur Messung des Umwelt-Fußabdrucks serverseitiger Softwareanwendungen

Framework zur Messung des Umwelt-Fußabdrucks serverseitiger Softwareanwendungen

Derzeit führen mehr als 15 Arbeitsgruppen aktiv die SDIA-Roadmap zur nachhaltigen digitalen Infrastruktur bis 2030 aus. Dieses technische Update stammt aus der Arbeitsgruppe „Carbon Footprint Framework for Server-Side Applications" und beschäftigt sich mit dem digitalen CO₂-Fußabdruck. Schwerpunkt der Gruppe: bessere Datenverfügbarkeit und Berichterstattung über CO₂-Emissionen in der digitalen Wertschöpfungskette als Grundlage für bessere Entscheidungen. Das Update stellt die vereinfachte Gleichung zur Messung des gesamten Umwelt-Fußabdrucks serverseitiger Software vor.

Derzeit führen mehr als 15 Arbeitsgruppen aktiv die SDIA-Roadmap zur nachhaltigen digitalen Infrastruktur bis 2030 aus. Dieses technische Update stammt aus der Arbeitsgruppe „Carbon Footprint Framework for Server-Side Applications" und beschäftigt sich mit dem digitalen CO₂-Fußabdruck. Schwerpunkt der Gruppe: bessere Datenverfügbarkeit und Berichterstattung über CO₂-Emissionen in der digitalen Wertschöpfungskette als Grundlage für bessere Entscheidungen. Das Update stellt die vereinfachte Gleichung zur Messung des gesamten Umwelt-Fußabdrucks serverseitiger Software vor.

Die Herausforderung: Infrastruktur allein ändert sich nicht

Bislang hat IDED Nachhaltigkeit im digitalen Sektor vor allem aus einer Infrastrukturperspektive adressiert — Server, Rechenzentren usw. Doch in den letzten Jahren hat sich gezeigt: Infrastruktur verändert sich träge, wenn sie nicht konkret durch Kundenforderungen getrieben wird. Software hingegen — insbesondere Systemadministratoren und Softwareentwickler, die Anwendungen auf Infrastruktur aufbauen — ist agil und anpassungsfähig.

Wenn es darum geht, den Umwelt-Fußabdruck von IT zu bestimmen, sollten wir daher auch die Perspektive des Softwareentwicklers einnehmen. Die Anforderungen lassen sich auf zwei Grundelemente reduzieren:

  • Die Nutzerin oder der Nutzer soll sehen, wie viel Umwelt-Impact eine einzelne Anfrage oder Operation verursacht — über eine API oder eine Benutzeroberfläche.

  • Der gesamte Umwelt-Fußabdruck des IT-Software-Portfolios eines Unternehmens soll messbar und bewertbar sein.

Version 0.1 einer Umwelt-Fußabdruck-Metrik

Perfektion verhindert Fortschritt.

In einer der Arbeitsgruppen zum digitalen CO₂-Fußabdruck wurde an einem Framework zur Messung des Umwelt-Fußabdrucks serverseitiger IT-Anwendungen gearbeitet. Der ursprüngliche Ansatz von der Infrastrukturseite führte zu über 30 Metriken und Datenpunkten — zu komplex. Die vereinfachte Version blickt von oben auf den Umwelt-Fußabdruck einer serverseitigen Anwendung: Der größte „Anwendungs"-Posten ist der Server selbst. Eine übergreifende Metrik, die Server-Energieverbrauch und eingebettete Emissionen aus der Herstellung umfasst, ist ein sinnvoller erster Schritt.

Messung in der Praxis

Die meisten Softwareanwendungen laufen heute nicht auf einem einzelnen physischen Server, sondern in einer virtualisierten Umgebung. Das ändert nichts grundsätzlich — es bedeutet lediglich, den Umwelt-Fußabdruck des physischen Servers anteilig auf die virtuelle Instanz zu verteilen, basierend auf zugewiesenen Ressourcen (Compute, Speicher, Storage).

Die zweite Herausforderung liegt in den unterschiedlichen Anforderungen: Soll der gesamte Umwelt-Fußabdruck einer serverseitigen Software über ihre Laufzeit gemessen werden — oder der Fußabdruck für eine einzelne Anfrage? Beide Anforderungen bauen aufeinander auf. Um die erste zu lösen, muss der Stromverbrauch und der eingebettete CO₂-Ausstoß des Servers kontinuierlich aufgezeichnet werden, was eine Zeitreihe ergibt.

Die Frage „Wie viel Umwelt-Fußabdruck hatte diese Anfrage?" lässt sich dann mit zwei Parametern beantworten: Wann hat die Anfrage begonnen, wann hat sie geendet? Mit diesen Informationen lässt sich die aufgezeichnete Zeitreihe abfragen, ein Snapshot erstellen und die Zahlen aggregieren.

Die Identifizierung der kompaktesten Informationen für eine vereinfachte Metrik schafft Datentransparenz zur Optimierung des Gesamtstromverbrauchs und damit zur Reduktion des Energieeinsatzes.

Dank an John Laban und Leonieke Mevius (SURF) für Fokus und Unterstützung auf diesem Weg.